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Uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Universidade de Bristol lançou luz sobre o ecossistema mais antigo da Terra, mostrando que, poucas centenas de milhões de anos após a formação planetária, a vida na Terra já estava florescendo.
Tudo o que está vivo hoje deriva de um único ancestral comum conhecido carinhosamente como LUCA (Último Ancestral Comum Universal).
LUCA é o ancestral comum hipotético do qual toda a vida celular moderna, de organismos unicelulares como bactérias até as gigantescas sequoias (assim como nós, humanos) descendem. LUCA representa a raiz da árvore da vida antes de se dividir nos grupos, reconhecidos hoje, Bactérias, Archaea e Eukarya. A vida moderna evoluiu de LUCA de várias fontes diferentes: os mesmos aminoácidos usados para construir proteínas em todos os organismos celulares, a moeda de energia compartilhada (ATP), a presença de maquinário celular como o ribossomo e outros associados à produção de proteínas a partir das informações armazenadas no DNA, e até mesmo o fato de que toda a vida celular usa o próprio DNA como uma forma de armazenar informações.
A equipe comparou todos os genes nos genomas de espécies vivas, contando as mutações que ocorreram em suas sequências ao longo do tempo desde que compartilhavam um ancestral no LUCA.
O tempo de separação de algumas espécies é conhecido pelo registro fóssil e, portanto, a equipe usou um equivalente genético da equação familiar usada para calcular velocidade na física para descobrir quando LUCA existiu, chegando à resposta de 4,2 bilhões de anos atrás, cerca de quatrocentos milhões de anos após a formação da Terra e do nosso sistema solar.
A coautora Dra. Sandra Álvarez-Carretero da Escola de Ciências da Terra de Bristol disse: “Não esperávamos que LUCA fosse tão antigo, a apenas centenas de milhões de anos da formação da Terra. No entanto, nossos resultados se encaixam com as visões modernas sobre a habitabilidade da Terra primitiva.”
Em seguida, a equipe elaborou a biologia do LUCA modelando as características fisiológicas de espécies vivas de volta à genealogia da vida até o LUCA. O autor principal, Dr. Edmund Moody, explicou: “A história evolutiva dos genes é complicada por sua troca entre linhagens. Temos que usar modelos evolutivos complexos para reconciliar a história evolutiva dos genes com a genealogia das espécies.”
O coautor Dr. Tom Williams da Escola de Ciências Biológicas de Bristol disse: “Uma das vantagens reais aqui é aplicar a abordagem de reconciliação gene-árvore-espécie-árvore a um conjunto de dados tão diverso que representa os domínios primários da vida Archaea e Bacteria. Isso nos permite dizer com alguma confiança e avaliar esse nível de confiança sobre como LUCA viveu.”
O coautor Professor Davide Pisani disse: “Nosso estudo mostrou que o LUCA era um organismo complexo, não muito diferente dos procariontes modernos, mas o que é realmente interessante é que está claro que ele possuía um sistema imunológico inicial, mostrando que mesmo há 4,2 bilhões de anos, nosso ancestral estava envolvido em uma corrida armamentista com vírus.”
O coautor Tim Lenton (Universidade de Exeter, Escola de Geografia) disse: “Está claro que o LUCA estava explorando e mudando seu ambiente, mas é improvável que tenha vivido sozinho. Seus resíduos teriam sido alimento para outros micróbios, como metanogênicos, que teriam ajudado a criar um ecossistema de reciclagem.”
“As descobertas e métodos empregados neste trabalho também informarão estudos futuros que analisarão com mais detalhes a evolução subsequente dos procariontes à luz da história da Terra, incluindo as Archaea menos estudadas com seus representantes metanogênicos”, acrescentou a coautora Professora Anja Spang (Instituto Real Holandês de Pesquisa Marinha).
O coautor Professor Philip Donoghue disse: “Nosso trabalho reúne dados e métodos de várias disciplinas, revelando insights sobre a Terra primitiva e a vida que não poderiam ser alcançados por nenhuma disciplina sozinha. Ele também demonstra o quão rápido um ecossistema foi estabelecido na Terra primitiva. Isso sugere que a vida pode estar florescendo em biosferas semelhantes à da Terra em outros lugares do universo.”
O estudo também envolveu cientistas da University College London (UCL), da Universidade de Utrecht, do Centro de Pesquisa Ecológica de Budapeste e da Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa.
A pesquisa foi financiada pela John Templeton Foundation. As opiniões expressas nesta publicação são do(s) autor(es) e não refletem necessariamente as visões da John Templeton Foundation.
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